人教版高中物理选修3-5能量量子化第1名师精编课时作业

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A．随温度升高，各种波长的辐射强度都增加 B．随温度降低，各种波长的辐射强度都增加

C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

解析：黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，A正确、B错误；随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故C、D正确． 答案：ACD

16．二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是1.4×10

－5

～1.6×10－5 m，相应的频率范围是_____________，相应的光子能量范围是

_______________________．“温室效应”使大气全年的平均温度升高，空气温度

升

高

，

从

微

观

上

看

就

是

空

气

中

分

子

的

__________________________________．(已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，真空中的光速c＝3.0×108 m·s－1.结果取两位有效数字) 解析：本题给出了波长范围，运用ν＝

cλ

公式代入计算，得到频率范围为

1.9×1013～2.1×1013 Hz，再由ε＝hν代入计算得到光子能量范围为1.3×10－

20

～1.4×10－20 J，温度在微观上是反映物质分子无规则热运动的剧烈程度，因

此空气温度升高，从微观上看就是空气分子的无规则运动(热运动)加剧． 答案：2.1×1013～1.9×1013 Hz

1．4×10－20～1.3×10－20 J

无规则运动加剧或无规则运动平均动能更大

17.人眼对绿光较为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时,只要每秒钟有6个光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10-34 J·s,光速为3×108 m/s。人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率为多少?

解析:因每秒钟有6个绿光的光子射入瞳孔眼睛就能察觉,所以察觉绿光所接收

5

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的最小的功率P=6ε=6hν=6h ,代入数据解得P=2.3×10 W。

答案:2.3×10-18 W 18.小灯泡的功率P=1 W,设其发光向四周均匀辐射,平均波长λ=10-6 m,求在距离

42

d=1.0×10 m处,每秒钟落在垂直于光线方向面积为1 cm 上的光子数是多少?(h=6.626×10-34 J·s)

解析:每秒钟内小灯泡发出的能量E=Pt=1 J

1个光子的能量

ε=hν=

. -

-

-18

J

=1.989×10-19 J

小灯泡每秒钟辐射的光子数

n=

.

18

≈5×10(个) -

距离小灯泡d的球面面积为

S=4πd2=4π×(1.0×104)2 m2 =1.256×109 m2=1.256×1013 cm2

每秒钟内射到1 cm2的球面上的光子数为

N= . ≈4×105(个)。

答案:4×105个

19．对应于3.4×10－19 J的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？它是什么颜色？

解析：根据公式ε＝hν和ν＝

cλ

得

ε3.4×10－1914

ν＝＝－34 Hz＝5.13×10 Hz，

h6.63×103.0×108－7

λ＝＝ m. 14 m＝5.85×10

ν5.13×10

c20．光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400～700 nm.400 nm、700 nm电磁辐射的能量子的值各是多少(h＝6.63×10－34 J·s)?

解析：根据公式ν＝和ε＝hν可知：

λ

8

3.0×10－19

400 nm对应的能量子ε1＝h＝6.63×10－34× －9 J＝4.97×10

λ1400×10

ccJ.

700 nm对应的能量子ε2＝hcλ

2

＝6.63×10

－34

3.0×108－19

× －9 J＝2.84×10700×10

6

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J.

答案：4.97×10－19 J 2.84×10－19 J

7